AT398337B - Vehicle headlight (headlamp) - Google Patents

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Abstract

A vehicle headlight is proposed which has a projection lens, a main reflector and a single-piece retroreflector, which retroreflects the light falling on it onto the main reflector and is designed as part of the holder of the projection lens. The invention is characterized in that there are constructed in a known way on the retroreflector 10 a plurality of sections 12, 15 of different directions of reflection. It is preferable to provide sections which are situated opposite one another in pairs with reference to the optical axis 2 and/or planes of symmetry of the headlight system, and which are of similar, possibly identical curvature. <IMAGE>

Description

AT 398 337 BAT 398 337 B

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Projektionslinse, einem Hauptreflektor und einem einstückigen Rückreflektor, der auf ihn auffallendes Licht auf den Hauptreflektor rückreflektiert und als Teil der Halterung der Projektionslinse ausgebildet ist.The invention relates to a vehicle headlight with a projection lens, a main reflector and a one-piece rear reflector, which reflects light incident on it back onto the main reflector and is designed as part of the holder of the projection lens.

Derartige Anordnungen sind aus der DE-PS 108 263 und der DE-PS 305 151 bekannt. In der FR-PS 5 772 046 ist die Anordnung mehrerer Rückreflektoren geoffenbart, allerdings nicht als einzelne Abschnitte eines einstückigen Rückreflektors. Die bekannten Rückreflektoren sind nicht im Randbereich der Projektionslinse angeordnet und zwischen dem der Linse nächsten Reflektor und der Linse ist eine Blende vorgesehen.Such arrangements are known from DE-PS 108 263 and DE-PS 305 151. FR-PS 5 772 046 discloses the arrangement of several rear reflectors, but not as individual sections of a one-piece rear reflector. The known back reflectors are not arranged in the edge region of the projection lens and a diaphragm is provided between the reflector closest to the lens and the lens.

Scheinwerfer mit Projektionsoptiken, Haupt- und Rückreflektoren sind schon sehr lange bekannt, z.B. 70 aus der DE-PS 521 976 oder aus jüngster Zeit aus der DE-OS 36 20 789. Dabei dient der Rückreflektor dazu, den Lichteinfall auf den Hauptrefiektorunterbereich, der z.B. durch Anordnung einer Hell/Dunkelblende optisch wirkungslos ist, zu verhindern und die dorthin abgestrahite Lichtmenge in den oberen Bereich des Hauptreflektors zurückzuwerfen, von wo sie aus dem Scheinwerfer austreten kann.Headlights with projection optics, main and rear reflectors have been known for a long time, e.g. 70 from DE-PS 521 976 or more recently from DE-OS 36 20 789. The back reflector serves to block the incidence of light on the main reflector sub-area, e.g. by arranging a light / dark diaphragm is optically ineffective, to prevent and to throw back the amount of light emitted back into the upper area of the main reflector, from where it can emerge from the headlight.

Auch bei Abblendscheinwerfern ohne Projektionslinse, bei denen unterhalb der Lampe eine Abblend-75 kappe vorgesehen ist, wurde schon gemäß der DE-OS 32 00 796 vorgeschlagen, diese Abblendkappe innen zu verspiegeln, so daß sie einen Rückreflektor in Richtung Oberteil des Hauptreflektors bilden.Even with low-beam headlights without a projection lens, in which a dimming-75 cap is provided below the lamp, it has already been proposed according to DE-OS 32 00 796 to mirror this dimming cap on the inside, so that it forms a rear reflector in the direction of the upper part of the main reflector.

In beiden Fällen war bekannt, den Rückreflektor so zu segmentieren, daß das rückreflektierte Licht unter Vermeidung des Glühfadenbereichs oder des Lampenkolbens an der Lampe vorbeigeht.In both cases it was known to segment the back reflector in such a way that the back-reflected light passes the lamp while avoiding the filament region or the lamp bulb.

Nach einem Vorschlag der Anmelderin gemäß der EP-A 0 225 313, bei dem eine abschnittsweise mit 20 unterschiedlichen Flächenkrümmungen versehene Projektionslinse ohne Zwischenschaltung einer Blende zwischen Lichtquelle und Projektionslinse vorgesehen ist und die Projektionslinse insbesondere Flachbereiche zur Strahlenbündelung durch Totalreflexion aufweist, können aus optischen Gründen Randbereiche der Projektionslinse lichtundurchlässig abgedeckt sein, z.B. durch die Halterung der Projektionslinse oder durch eine Leuchtenmaske Gegebenenfalls können bei dieser bekannten Ausführungsform auch Bereiche der 25 Projektionslinse, insbesondere die oberen und unteren Flachbereiche, die zur Ausbildung von Hell/Dunkelgrenzen dienen können, verspiegelt sein, auch Teile der Halterung insbesondere im Bereich, wo von stark gewölbten Reflektorabschnitten gebündeltes Licht auf die Halterung auftrifft.According to a proposal by the applicant in accordance with EP-A 0 225 313, in which a projection lens provided in sections with 20 different surface curvatures is provided without the interposition of a diaphragm between the light source and the projection lens and the projection lens has in particular flat areas for beam bundling by total reflection, edge areas can be used for optical reasons the projection lens must be covered opaque, e.g. through the holder of the projection lens or through a lamp mask, areas of the projection lens, in particular the upper and lower flat areas, which can serve to form light / dark borders, can also be mirrored in this known embodiment, parts of the holder in particular in the area where light bundled by strongly curved reflector sections hits the holder.

Diese Verspiegelungen dienen bei der bekannten Ausführungsform zum Umlenken von Licht in die Projektionslinse oder innerhalb dieser. 30 Nunmehr wurde gefunden, daß eine günstigere Lichtverteilung dann erzielbar ist, wenn in Randbereichen der Projektionslinse einfallendes Licht nicht in diese abgelenkt, sondern wieder auf den Hauptreflektor zurückgeworfen und von diesem erneut reflektiert, insbesondere an der Projektionslinse vorbei reflektiert wird.In the known embodiment, these reflections serve to deflect light into the projection lens or within it. 30 It has now been found that a more favorable light distribution can be achieved if light incident in the peripheral areas of the projection lens is not deflected into the latter, but is reflected back onto the main reflector and reflected again by the latter, in particular reflected past the projection lens.

Demgemäß ist der erfindungsgemäße Fahrzeugscheinwerfer vor allem dadurch gekennzeichnet, daß am 35 Rückreflektor in bekannter Weise mehrere Abschnitte unterschiedlicher Reflexionsrichtung ausgebildet sind, wobei vorzugsweise in bezug auf die optische Achse und/oder Scheinwerfersymmetrieebenen paarweise einander gegenüberliegende Abschnitte gleichartiger, gegebenenfalls gleicher, Krümmung vorgesehen sind.Accordingly, the vehicle headlight according to the invention is primarily characterized in that several sections of different reflection directions are formed in a known manner on the rear reflector, preferably with respect to the optical axis and / or headlight symmetry planes, pairs of mutually opposite sections of the same, possibly the same, curvature are provided.

Dabei kann in bekannter Weise die Krümmung des Hilfsreflektors so ausgebildet sein, daß von ihm reflektiertes Licht unter Vermeidung einer Rückreflexion auf die Lichtquelle auf den Hauptreflektor rückre-40 flektiert wird, d.h. daß in bekannter Weise die Krümmung der Abschnitte des Rückreflektors jeweils so ausgebildet ist, daß die vom Rückreflektor erzeugten Abbildungen der Lichtquelle neben der Lichtquelle liegen.In a known manner, the curvature of the auxiliary reflector can be designed such that light reflected by it is reflected back onto the main reflector while avoiding back reflection on the light source, i.e. that in a known manner the curvature of the sections of the back reflector is designed such that the images of the light source generated by the back reflector lie next to the light source.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Fernscheinwerfer mit Projektions-45 linse und Rückreflektor zeigt; Fig. 2 ist eine schematische Ansicht in Richtung der optischen Achse, die die Segmentierung des Rückreflektors zeigt.The invention is explained below with reference to an embodiment with reference to the drawing, in which Fig. 1 shows a vertical section through a spotlight with projection lens and 45 reflector; Fig. 2 is a schematic view in the direction of the optical axis, showing the segmentation of the back reflector.

Fig. 1 zeigt einen Fernscheinwerfer mit kreisförmiger Lichtaustrittsfläche, wobei im Innern der Reflektorschale 1 eine Glühlampe mit in der optischen Achse 2 liegendem Glühfaden 3 angeordnet ist. Der Glühlampe ist eine Projektionslinse 4 vorgesetzt, die eine plankonvexe Rotations-Asphäre mit von der so Glühlampe weggerichteter Konvexfläche 1 ist. Die Projektionslinse 4 erfaßt und richtet den zentralen Teil des direkt ausgestrahlten und des vom Reflektor 1 bereits reflektierten Lichts und ist mittels Federring 5 in einer im wesentlichen zylindrischen Halterung 6 gelagert. Der reflektorseitige Rand 7 der Halterung 6 ist mit Bezug auf die Glühlampe so angeordnet, daß vom Glühfaden 3 hinter den Rand 7 abgestrahltes Licht vom Reflektor 1 erfaßt wird; mit anderen Worten, daß kein Direktlicht aus dem Scheinwerfer austreten kann. 55 Damit kann die Anordnung einer gesonderten Direktlicht-Abschirmblende, die sonst insbesondere bei Nebel vorteilhaft ist, entfallen.1 shows a high-beam headlight with a circular light exit surface, an incandescent lamp with a filament 3 lying in the optical axis 2 being arranged in the interior of the reflector shell 1. The incandescent lamp is preceded by a projection lens 4, which is a plano-convex rotational asphere with a convex surface 1 facing away from the incandescent lamp. The projection lens 4 detects and directs the central part of the directly emitted light and the light already reflected by the reflector 1 and is mounted in a substantially cylindrical holder 6 by means of a spring ring 5. The reflector-side edge 7 of the holder 6 is arranged with respect to the incandescent lamp so that light emitted by the filament 3 behind the edge 7 is detected by the reflector 1; in other words, that no direct light can emerge from the headlight. 55 The arrangement of a separate direct light shielding screen, which is otherwise particularly advantageous in fog, can thus be dispensed with.

Die Halterung 6 weist eine zentrale Lichtdurchtrittsöffnung 8 auf, an die projektionslinsenseitig eine Ringfläche 9 anschließt, die den Anlageflansch für die Projektionslinse 4 bildet. 2The holder 6 has a central light passage opening 8, to which an annular surface 9 connects on the projection lens side and forms the contact flange for the projection lens 4. 2nd

Claims (2)

AT 398 337 B Zwischen Lichtdurchtrittsöffnung 8 und Hinterkante 7 der Halterung 6 ist eine verspiegelte, zur Glühlampe hin konkave Rückreflektorfläche 10 vorgesehen. Die Oberflächenausbildung der Rückreflektorfläche 10 ist toroidförmig, so daß in Fig. 1 der der unteren Begrenzungskurve 10i zugeordnete Kreismittelpunkt, d.h. der Brennpunkt Fi oberhalb des Glühfadens 3 und der der oberen Begrenzungskurve IO2 s zugeordnete Kreismittelpunkt, d.h. der Brennpunkt F2 unterhalb des Glühfadens 3 liegt. Aus den in Fig. 1 eingezeichneten, unter Bezugnahme auf die Länge des Glühfadens 3 eingetragenen Rückreflektorrandstrahlen erkennt man, daß in der Ringzone A am Reflektor 1 das dort auffallende Direktlicht durch rückreflektiertes Licht überlagert wird. Mit anderen Worten wird rund um die Projektionslinse 4 eine erhöhte Leuchtdichte erzielt, so daß die Lichtaustrittsfläche des Scheinwerfers insgesamt kleiner 10 gehalten werden kann. Eine konstruktive Variante der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht darin, den Linsenkörper selbst so auszubilden; daß er an den Rändern Rückreflektorzonen aufweist, die verspiegelt sind. Die Projektionslinsenhalterung ist in üblicher Weise im Reflektor über Stege fixiert. Nachdem die erfindungsgemäße Konstruktion u.a. einen geringeren Scheinwerferdurchmesser ermög-15 licht, ist sie besonders geeignet für Rechteckscheinwerfer, wobei die Rückreflektorform dann entsprechend an die Hauptreflektorform angepaßt ist, z.B. eine gestufte hintere Begrenzungskante 7 aufweist. Der geringere Durchmesser des Hauptreflektors 1 ergibt sich aus der mit der erfindungsgemäßen Anordnung erzielbaren weitaus höheren Leuchtdichte ( cd/cm2). Es ergibt sich bei einem Prototyp ein Lichtwirkungsgrad von etwa 1,3 gegenüber sonst 1. 20 Eine Ausführungsform, bei der die Rückreflektorfläche segmentiert ist, um die von ihr reflektierten Strahlen zumindest am Glühfaden, wenn nicht am Lampenkolben vorbeizulenken, ist in Fig. 2 schematisch dargestellt, wobei auch angedeutet ist, welche Höhe eine entsprechende Rechteckausführung hätte. Wiederum ist wie in Fig. 1 ein im wesentlichen konzentrischer Verlauf der Rückreflektorfläche 10 zu einer kreisrunden Projektionslinse vorgesehen, wobei aber die Rückreflektorfläche in acht Segmente 25 unterteilt ist, die in der Projektion der Fig. 2 sowohl bezüglich der horizontalen als auch der vertikalen Symmetrieebene des Scheinwerfers, deren Schnittgerade dessen optische Achse bildet, in der der Glühfaden 3 verläuft, spiegelbildsymmetrisch angeordnet sind. Der Segmentflächenverlauf ist derartig, daß auf die Segmentflächen vom Glühfaden her einfallendes Licht am Glühfaden vorbei auf den Hauptreflektor 1 rückreflektiert wird. 30 So wird ein vom Glühfaden 3 ausgehender Strahl 11 vom Segment 12 als Strahl 13 reflektiert, ein Strahl 14 vom Segment 15 als Strahl 16. In der Zeichnung sind Ausführungsformen mit kreisrunder Projektionslinse dargestellt; die erfindungsgemäße Rückreflektoranordnung ist aber darauf nicht beschränkt, sondern läßt sich ebenso mit Erfolg bei korrigierten, z.B. ein Rechtecklichtmuster erzeugenden, Projektionslinsen anwenden, wie z.B. bei solchen 35 gemäß der EP-A 0 225 313. Der Rückstrahlreflektor muß auch nicht konzentrisch zur Projektionslinse ausgebildet sein. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt auch darin, daß für bestimmte Anwendungsarten die gesamte aus dem Scheinwerfer austretende Lichtmenge je nach dem gewünschten Lichtmuster durch eine Abdeckscheibe gerichtet werden kann. 40 Patentansprü che 1. Fahrzeugscheinwerfer mit einer Projektionslinse, einem Hauptreflektor und einem einstückigen Rückreflektor, der auf ihn auffallendes Licht auf den Hauptreflektor rückreflektiert und als Teil der Halterung 45 der Projektionslinse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Rückreflektor (10) in bekannter Weise mehrere Abschnitte (12,15) unterschiedlicher Reflexionsrichtung ausgebildet sind, wobei vorzugsweise in bezug auf die optische Achse (2) und/oder Scheinwerfersymmetrieebenen paarweise einander gegenüberliegende Abschnitte gleichartiger, gegebenenfalls gleicher, Krümmung vorgesehen sind, soAT 398 337 B A mirrored rear reflector surface 10 is provided between the light passage opening 8 and the rear edge 7 of the holder 6. The surface formation of the back reflector surface 10 is toroidal, so that in FIG. 1 the center of the circle assigned to the lower limiting curve 10i, i.e. the focal point Fi above the filament 3 and the center of the circle assigned to the upper limit curve IO2 s, i.e. the focal point F2 lies below the filament 3. From the back-reflector edge rays shown in FIG. 1 and with reference to the length of the filament 3, it can be seen that in the ring zone A on the reflector 1 the direct light which is striking there is superimposed by back-reflected light. In other words, an increased luminance is achieved around the projection lens 4, so that the light exit surface of the headlight can be kept less than 10 overall. A constructive variant of the embodiment shown in FIG. 1 consists in designing the lens body itself in this way; that it has reflective zones on the edges that are mirrored. The projection lens holder is fixed in the usual way in the reflector via webs. After the construction according to the invention i.a. allows a smaller headlight diameter, it is particularly suitable for rectangular headlights, the rear reflector shape then being adapted accordingly to the main reflector shape, e.g. has a stepped rear boundary edge 7. The smaller diameter of the main reflector 1 results from the much higher luminance (cd / cm 2) that can be achieved with the arrangement according to the invention. In the case of a prototype, the light efficiency is about 1.3 compared to otherwise 1. 20 An embodiment in which the back reflector surface is segmented in order to deflect the rays reflected by it at least on the filament, if not on the lamp bulb, is schematic in FIG. 2 shown, which also indicates what height a corresponding rectangular version would have. Again, as in FIG. 1, an essentially concentric course of the rear reflector surface 10 is provided to form a circular projection lens, but the rear reflector surface is divided into eight segments 25, which in the projection of FIG. 2 relate to both the horizontal and the vertical plane of symmetry of the Headlights, the line of intersection of which forms the optical axis in which the filament 3 runs, are arranged in mirror image symmetry. The segment surface course is such that light incident on the segment surfaces from the filament past the filament is reflected back onto the main reflector 1. 30 A beam 11 emanating from the filament 3 is reflected by the segment 12 as a beam 13, a beam 14 from the segment 15 as a beam 16. The drawing shows embodiments with a circular projection lens; the back reflector arrangement according to the invention is not limited to this, but can also be used successfully with corrected, e.g. use a projection light generating a rectangular light pattern, e.g. in such 35 according to EP-A 0 225 313. The retroreflective reflector also does not have to be designed concentrically with the projection lens. A particular advantage of the arrangement according to the invention is also that, for certain types of application, the total amount of light emerging from the headlight can be directed through a cover plate, depending on the desired light pattern. 40 Patentansprü che 1. Vehicle headlights with a projection lens, a main reflector and a one-piece rear reflector, which reflects light incident on it back onto the main reflector and is designed as part of the holder 45 of the projection lens, characterized in that several on the rear reflector (10) in a known manner Sections (12, 15) of different reflection directions are formed, preferably with respect to the optical axis (2) and / or headlamp symmetry planes, pairs of mutually opposite sections of the same, possibly the same, curvature are provided 2. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise die Krümmung der Abschnitte (12,15) des Rückreflektors (10) jeweils so ausgebildet ist, daß die vom Rückreflektor erzeugten Abbildungen der Lichtquelle neben der Lichtquelle (3) liegen. 55 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 32. Vehicle headlight according to claim 1, characterized in that in a known manner the curvature of the sections (12, 15) of the rear reflector (10) is designed such that the images of the light source generated by the rear reflector lie next to the light source (3). 55 Including 1 sheet of drawings 3
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